CN1355143A - 油田采油污水处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种油田采油污水处理方法,包括:将采油污水的pH调节为3.0－6.0,加入二价铁盐和强氧化剂,二价铁与强氧化剂的摩尔浓度比为0.5－5,二价铁的加入量为待去除COD的0.2至4倍;然后进行固液分离。本发明还提供了用于油田采油污水处理的装置。

Description

油田采油污水处理方法及装置
本发明涉及用于油田采油污水处理的方法及装置。
在油(气)井开采的同时也从地层采出许多地层水，特别是油田开采到中后期为了提高产量需注入大量的水和蒸气，使原油含水率上升，污水产生量增大。采油污水是指油(气)井开采过程中产生的污水，此污水含有乳化原油、分散原油和高度乳化原油，地层中的腐殖质、环烷酸、地层封堵材料(如十二烷基磺酸盐)，原油破乳剂等。
从原油中脱出的采油污水具有以下特点：含油量高：500-1000mg/l，化学需氧量：500-800mg/l，水温高50-75℃，含有一定量的悬浮物200-500mg/l。
目前国内外处理油田采油污水主要采用以下处理方法：1.混凝——过滤法
原油脱水设备中流出的污水来水经重力沉降(或斜板沉降)——混
凝沉降——过滤。2.混凝——气浮——过滤法
原油脱水来水经重力沉降(或斜板沉降)——气浮——过滤。3.混凝——气浮——生化处理
对从重力沉降(或斜板沉降)——气浮——生化处理。
经方法1和2处理后的采油污水含油10mg/l左右，化学需氧量(CODcr)300-500mg/l。由于采油废水可生化性较差，利用生化处理的难度很高，一般都需经过厌氧—好氧处理，经处理后的污水含油5mg/l左右，化学需氧量150-200mg/l。同时由于油田污水来水复杂，且变化大利用生化处理运转时难度很大，致使出水经常超标，难以满足外排标准。另外，许多含油污水可生化性极差无法用生化处理。
为了克服上述缺点，本方法发明者采用反应吸附——氧化法处理采油废水可达很好的处理效果。经混凝后采油污水，调节一定的PH值后加入一定量的二价铁盐和过氧化氢，二价铁离子能被迅速氧化生成三价铁，三价铁水解生成的络合物有很强的吸能力，可将有机物吸附。同时过氧化氢在二价铁催化下，产生大量氧化能力很强的羟基自由基，能将有机物氧化分解，或对其进行化学改性，使其易于被三价铁水解沉淀物吸附。
本发明的一个目的是提供一种用于油田采油污水处理的方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于油田采油污水处理的设备。
本发明提供了一种油田采油污水处理方法，包括：一种油田采油污水处理方法，包括：将采油污水的pH调节为3.0-6.0，加入二价铁盐和强氧化剂，二价铁与强氧化剂的摩尔浓度比为0.5-5，二价铁的加入量为待去除COD的0.2至4倍，然后进行固液分离。
在本发明的上述方法中，所述的固液分离是在酸性条件下进行的，然后中和。所述的强氧化剂是指标准电极电位为1.0伏以上的氧化剂，在水处理中常用的包括过氧化氢，氯气，氯酸盐，和/或臭氧。二价铁的加入量一般应为待去除COD的0.2至4倍(铁离子的重量与COD的重量之比)。该添加量根据不同的水质以及出水要求而变。一般来说，要求达到的出水COD值越低，二价铁的添加量越多。
原水含有较高浓度的油和COD时，用混凝-固液分离的方法进行一次后在加入二价铁和强氧化剂在pH3.0-6.0的条件下进行氧化-吸附反应，然后进行固液分离。预处理使用的混凝剂包括各种铁盐或铝盐混凝剂。
在本发明的方法中，所述的强氧化剂最好是过氧化氢，二价铁与强氧化剂的处理时间优选在1小时以上。
在本发明的方法中，所述的在酸性条件下进行固液分离可以是沉降分离或气浮分离。为了达到较好的处理效果，过氧化氢和二价铁的处理时间最好在1小时以上，一般情况下1至5小时即可。所述的二价铁盐可以是能溶于水的任何一种二价铁盐。
在本发明的方法中，最好在酸性条件下进行固液分离并中和后进行曝气，再进行固液分离。
本发明还提供了一种用于油田采油污水处理的设备，包括顺序相连的吸附-氧化池，固液分离设备和中和池，其中，吸附-氧化池上连接有pH在线监测控制加药量设备、过氧化氢投加量控制设备和二价铁盐加量控制设备；中和池上连接有pH在线监测控制加药量设备。
在本发明所述的设备中，所述的中和池最好为兼具曝气功能的中和曝气池。
本发明是以反应吸附、化学氧化、pH控制和空气氧化、固液分离集成组合工艺，油田采油废水经此方法处理后可达到国家外标准，为解决油田采油废水达标排放具独特的创新，出水完全可以达到国家污水外排标准。反应吸附—氧化处理工艺是利用反应中形成的三价铁，在水解作用下形成络合物，有很好的吸附性，同时过氧化氢分解出的羟基可对有机物进行氧化，增强有机物的吸附性。
附图简要说明
图1是本发明的采油废水处理装置的示意图。
实例1：反应吸附——化学氧化处理采油废水处理方法
来水水质：TOC258mg/l，pH 7.6，CODcr 603mg/l，石油类：80mg/l。处理此废酸液要经过以下四个步骤。(1)在转速为100RPM的搅拌下，100ppm(v/v)聚合铁进行混凝，并沉降1小时。(2)在转速100RPM下加入硫酸亚铁，使其浓度为100mg/l，同时加入3％的H2O2使其浓度为50mg/l，进行吸附氧化反应，反应时间为120min。(3)沉降时间为30分钟，出水进行固液分离。(4)经固液分离的污水调节PH值为8.0并曝气15min进行空气氧化，去除残余的铁离子。从出水水质来看出水质达到了国家外排标准。
                 酸化废液处理装置处理后水质情况项目       PH        TOC(mg/l)        CODcr mg/l)      泥量(％)来水       7.6        258                603出水       6.8        40                 100              ＜2
(注：PH采用玻璃电极法由酸度计测出。TOC由TOC500测定仪测出，CODcr采用重铬酸钾法测出。)实施例2：反应吸附——化学氧化处理采油废水处理方法
来水水质：TOC 129mg/l，pH 7.5，CODcr 260mg/l。首先PH被调节至4.5，加入硫酸亚铁和过氧化氢，使其浓度分别为：50mg/l和24mg/l，进行化学氧化。经过3小时氧化后，进行固液分离。最后调至中性并曝气15min除去残铁。
                     处理装置处理后水质情况项目       PH         TOC(mg/l)       CODcr(mg/l)     泥量(％)来水       7.6         129               260出水       8.0         37                114             ＜2
实施例3
按照实施例1所述的步骤，测定不同浓度下三价铁盐混凝效果和不同浓度下反应吸附—化学氧化剂处理效果，得到以下结果。
从表1和表2可以看出，与三价铁混凝剂相比，此反应吸附—化学氧化剂作用的处理效果更好。
表1：不同浓度下三价铁盐混凝效果
    Fe3+     0     50     100     200
  CODcrmg/l     260     210     195     180
表2：不同浓度下反应吸附—化学氧化剂处理效果
    Fe2+(mg/l)     0     50     100
    H2O2(mg/l)     0     23     46
    CODcrmg/l     260     125     100

Claims (11)

1.一种油田采油污水处理方法，包括：
将采油污水的pH调节为3.0-6.0，加入二价铁盐和强氧化剂，二价铁与强氧化剂的摩尔浓度比为0.5-5，二价铁的加入量为待去除COD的0.2至4倍；
然后进行固液分离。
2.按照权利要求1所述的方法，其中所述的固液分离是在酸性条件下进行的，然后中和。
3.按照权利要求1所述的方法，其中，所述的强氧化剂是过氧化氢，氯气，氯酸盐，和/或臭氧。
4.按照权利要求1所述的方法，其中，所述的强氧化剂是过氧化氢。
5.按照权利要求1所述的方法，在对采油污水处理前，先进行混凝和固液分离。
6.按照权利要求1所述的方法，其中，二价铁与强氧化剂的处理时间在1小时以上。
7.按照权利要求2所述的方法，其中所述的在酸性条件下进行固液分离是沉降分离或气浮分离。
8.按照权利要求1所述的方法，其中，二价铁与强氧化剂的摩尔浓度比为0.5-1.0。
9.按照权利要求1所述的方法，其中，在酸性条件下进行固液分离并中和后进行曝气，再进行固液分离。
10.一种用于油田采油污水处理的设备，包括顺序相连的吸附-氧化池，固液分离设备和中和池，其中，
吸附-氧化池上连接有pH在线监测控制加药量设备、过氧化氢投加量控制设备和二价铁盐加量控制设备；
中和池上连接有pH在线监测控制加药量设备。
11.按照权利要求5所述的设备，其特征在于，所述的中和池为兼具曝气功能的中和曝气池。
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